《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义
1.金属的硬度试验
晶粒度检验
晶粒度是晶粒大小的量度，它是金属材料的重要显微组织参量。

钢中晶粒度的检验，是借助金相显微镜来测定钢中的实际晶粒度和奥氏晶粒度。

实际晶粒度，就是从出厂钢材上截取试样所测得的晶粒大小。

而奥氏晶粒度则是将钢加热到一定温度并保温足够时间后，钢中奥氏晶粒度大小。

下面介绍奥氏晶粒度的显示和晶粒度的测定方法。

晶粒度的测定
在国家标准GB6394-86中规定测量晶粒度的方法有比较法、面积法和截点法等，生产检验中常用比较法。

1.比较法
比较法是在100倍显微镜下与标准评级图对比来评定晶粒度的。

标准图是按单位面积内的平均晶粒数来分级的，晶粒度级别指数G和平均晶粒数N的关系为式中 N=2G+3
N-放大100倍时每1mm2面积内的晶粒数，晶粒越细，N越大，则G越大。

在GB6394-86中备有四个系列的标准评级图，包括I无孪晶晶粒，II有孪晶晶粒，III 有孪晶晶粒（深反差腐蚀），IV钢中奥氏体晶粒。

图4-10是系列I的标准评级图。

实际评定时应选用与被测晶粒形貌相似的标准评级图，否则将应引入视觉误差。

当晶粒尺寸过细或过粗，在100倍下超过了标准评级图片所包括的范围，可改用在其他放大倍数下参照同样标准评定，再利用表查出材料的实际晶粒度。

评级时，一般在放大100倍数的显微镜下，在每个试样检验面上选择三个或三个以上具有代表性的视场，对照标准评级图进行评定。

若具有代表性的视场中，晶粒大小均匀，则用一个级别来表示该种晶粒。

若试样中发现明显的晶粒不均匀现象，则应当计算不同级别晶粒在视场中各占面积的百分比，若占优势的晶粒不低于视场面积的90%时。

则只记录一种晶粒的级别指数，否则应当同时记录两种晶粒度及它们所占的面积，如6级70%-4级30%。

比较法简单直观，适用于评定等轴晶粒的完全再结晶或铸态的材料。

比较法精度较低，为了提高精度可把标准评级图画在透明纸上，再覆在毛玻璃上与实际组织进行比较。

四、训练任务
1.任务名称：钢的布氏硬度测试
2.任务要求：①小组长明确分工，组内协助完成任务。

②工作细致认真，能熟练操作布氏硬度计。

③测试结果分析要思路清晰，任务单填写要求工整整洁。

④小组展示语言要大方得体，小组评价时要客观公正。

3.实训用具：标准硬度块3块、布氏硬度计、目测显微镜、纱布、酒精。

4.操作步骤：
（1）用棉纱布沾取少许酒精擦拭标准硬度块表面，至表面干净整洁。

（2）按标准要求选择合适的布氏硬度计的压头，将压头平整的安装在布氏硬度计的端头。

（3）在试验机的操作界面上设置压头类型、压头尺寸D、试验力F、保压时间t。

启动试验机开始硬度测试。

（4）测试完毕后，降下工作台，取下试样。

用目测显微镜测试压痕直径d，利用自动测试软件计算其布氏硬度值。

（5）按标准要求对测试结果进行修约，将修约后的结果记录在实训任务单的相应位置。

（6）各组派代表上讲台展示本组的测试结果，并简要分析数据或结果的处理过程。

（7）教师给出标准值和评分标准，学生完成组内自评、小组互评。

（8）教师对本次训练项目和知识点做总结，布置下次课的任务。

参考资料：GB/T231—1998《金属布氏硬度试验》
5.实训任务单
本次实训将学生分为三组，测试20#、45#、60#钢标准块的硬度，并简要分析钢的硬度与碳含量之间的关系。

五、教学评价
教师给出评分标准。

各小组进行小组间互评、小组内自评打分，教师做整体评价。

具体评分标准如下：。